Determinismo De La Física Clásica

Determinismo en la física clásica:
Laplace vs. Popper o Prigogine
Martín López Corredoira
Instituto de Astrofísica de Canarias. C/.Vía Láctea, s/n.
38200-La Laguna (S/C de Tenerife)
E-mail: martinlc@ll.iac.es


1Resumen:
Pretende mostrarse en este artículo que la física clásica1 no deja lugar para el indeterminismo, tal como Laplace proclamó hace casi dos siglos. No se discute aquí lavalidez de la física clásica; el objetivo es mostrar que ésta es un modelo del mundo determinista, y si el mundo responde a este modelo o no es otro tema. Algunos autores, como Popper o Prigogine, han intentado rebatir este determinismo en la física clásica en base a argumentos tales como la existencia de sistemas con bifurcaciones, la flecha del tiempo, el caos, etc. Muchos filósofos postmodernostambién han elegido el tema del caos para defender ciertas ideas tan confusas como erróneas ("en río revuelto ganancia de pescadores"). Sin embargo, aquí se mostrará que todo lo que están haciendo estos autores es básicamente confundir de manera inapropiada el determinismo con la predictibilidad, y que Laplace estaba más en lo cierto que sus detractores.
Determinismo de Laplace
La física clásicadescribe una realidad independiente del observador, una realidad fuera de nosotros, en el espacio. El sujeto es un espectador, el acontecer físico está al margen del espectador. La imagen del sistema del mundo plasmada en el tercer libro de los Principia (Newton 1687) era la imagen sólida y exacta de una máquina, regulada por leyes matemáticas inmutables, de ahí que se designase como "Universomáquina" tal cosmovisión (Casini 1969).
El determinismo suele estar asociado al mecanicismo aunque no siempre son equivalentes; por ejemplo, en la mecánica cuántica no lo es. En el caso de la mecánica clásica sí hay tal identidad. Los mecanismos se rigen por leyes causales exactas, y por tanto sujetas a una necesidad o determinismo.
A pesar de que hay muchos tratados filosóficos acerca de lacuestión del determinismo, pienso que la mejor explicación del término viene dada por su descripción en términos físicos derivada de la física clásica. Es lo que se suele conocer como determinismo de Laplace, porque fue este científico quien lo subrayó de entre las consecuencias derivadas de la mecánica de Newton. De hecho, muchas de las doctrinas calificadas de deterministas son una extensión del modocomo se ha entendido la estructura de la mecánica clásica.
Todo sistema físico, para Newton, se podía reducir a un conjunto de N partículas puntuales en el espacio y sus interacciones. Vemos pues, una expresión de reduccionismo anterior a que se hiciese uso común del término. Cada una de las partículas i posee una determinada masa, mi, y una posición en el espacio tridimensional que varíacontinuamente para cada instante de tiempo, ri(t). Otras características cinemáticas de la partícula, como la velocidad o la aceleración, no son sino la derivada primera y segunda con respecto al tiempo del vector-función ri(t). También, posteriormente a la época de Newton, se introdujo dentro del marco de la mecánica clásica la carga eléctrica de la partícula como otro número asociado a cada partícula, yasimismo otras cantidades características de las partículas, aunque éstas se suelen englobar en el conocimiento derivado de la mecánica cuántica y no la clásica.
En un sistema de N partículas cerrado2, las trayectorias ri(t) siguen la leyes de Newton que se describen, expresadas de modo matemático, como:
(1)
donde y simbolizan las derivadas primera y segunda respectivamente con respecto altiempo del vector-función r, y F son los vectores-fuerza función de la posición y velocidad de las otras partículas j¹i con respecto a la partícula i, y el tiempo t. Las funciones Fi son relaciones numéricas exactas, de modo que dadas las posiciones de las partículas y sus derivadas, las velocidades, los valores de las tres componentes de la fuerza Fi que afecta a cada partícula estarán...